EuroWire November 2017

Техническая статья

Разработка и квалификация высокопроизводительной

негалогенной основной системы изоляции низкого номинального напряжения во влажной среде при 90°C

Майк Э. Слевин, Дэвид Г. Робертс, Аллан П. Маркони и Джеймс Фристоун, SACO AEI Polymers

Аннотация В данной работе описана разработка и квалификация влагозатвердевающей малодымной негалогенной (МДНГ) кабельной изоляции, отвечающей 44 требованиям UL. Описана общая концепция разработки, и представлены данные по подготовке окончательного компаунда, демонстрирующие, что пожаробезопасные, электрические, механические и физические требования удовлетворены с достаточным резервом. Характеристики производственной экструзии также вкратце рассмотрены. Типы кабелей МДНГ более широко применяются в Северной Америке, данная разработка должна обеспечить надежнуюплощадку какдля конструкции новых кабелей, так и для разработки будущего компаунда. 1 Введение На мировом уровне растет интерес к обеспечению всех типов кабеля малодымными негалогенными решениями (МДНГ); это особенно актуально в построенной инфраструктуре с высокой заселенностью, включая общественный транспорт, административные коммерческие здания, аэропорты и аналогичные общественные места [1, 2] . Использование МДНГ изоляции (до 1 000 В) сейчас хорошо развито на многих международных рынках и поддерживается международными государственными стандартами. Первоначальными факторами учета для работы материала в качестве изоляции в системе низкого напряжения является способностьсправлятьсястемпературой при монтаже (свойства при низких температурах), чтобы выдержать строгие механические требования

монтажа и в результате обеспечить хорошие механические и термические характеристики износа во время срока службы. Кроме того, изоляция в одножильном проводе и кабеле определяет готовую монтированную продукцию и может потребоваться для обеспечения хорошего сопротивления жидкости (маслу), что является важной проблемой при разработке надежной МДНГ изоляции. Североамериканские стандарты для изоляции низкого напряжения предъявляют дополнительное требование по системам изоляции низкого напряжения с требованиями к долгосрочной электрической стабильности во влажной среде. Поперечно сшитая изоляция предлагает важные преимущества в обеспечении самого высокого уровня защиты в условиях режима перегрузки и часто является предпочтительным решением при термопластичных опциях. Практические подходы к производству поперечно сшитых систем изоляции МДНГ включают органическую перекись (непрерывная вулканизация) или электроннолучевые системы, которые обуславливают значительно более высокие капитальные расходы. Влагостойкий подход предлагает важную производственную эффективность, не является причиной более высоких капитальных затрат и обеспечивает значительную производственную гибкость. Минимальным требованием к пожаробезопасности для изоляции, изготовленной по UL 44, является FT2 горизонтальное горение; отдельные изолированные жилы могут быть отдельной продукцией, либо могут быть далее встроены в многожильные кабели. Таким образом, изоляция также должна быть способна функционировать отдельно,иликаксоставляющаяготового

кабеля в полномасштабных испытаниях вертикальным (лестничным) пламенем. Более высокая производительность, котораябыларезультатомиспытанияFT2, обычно необходима в изолированных кабелях одиночной прокладки. является обеспечение соответствия требованиям UL 44 XHHW-2 для системы МДНГ вместе с опциональными требованиями к сопротивлению жидкости с технологическими преимуществами влагостойкого решения. Разработка первоначальной продукции была сконцентрирована на двух сложностях, во-первых, определение огнестойкой системы заполнителя для обеспечения стабильной устойчивости изоляции в воде при 90°C. Второй было соответствие требованиям характеристик горизонтального горения UL 44 с дополнительными характеристиками дымовыделения и пламени, что предлагает надежное равновесие характеристик в полномасштабных испытаниях на огнестойкость. учет технологических подходов, включая непрерывную вулканизацию, электролучевую и влагостойкую систему. Посредством комбинации высокочистого фильтра и влагонепроницаемой химической добавки при тщательной оптимизации системы полимеров и сополимерным добавкам, был получен превосходный баланс характеристик. 2 Разработка Ключевыми исходными целями было, как минимум, соответствие требованиям к испытанию горизонтальным Целью данной работы Был изучен тщательный

60

www.read-eurowire.com

ноябрь 2017 г.